Bagaimana seharusnya kapasitor filter dipilih dengan benar saat merancang catu daya switching?
Catu daya switching sangat bergantung pada kapasitor filter. Setiap insinyur dan teknisi sangat peduli dengan masalah bagaimana memilih kapasitor filter dengan tepat, terutama pemilihan kapasitor filter keluaran. Kita dapat mengamati kapasitor yang berbeda pada rangkaian filter daya, dengan nilai kapasitansi masing-masing 100uF, 10uF, 100nF, dan 10nF. Bagaimana parameter ini ditentukan? Tolong jangan menuduh saya mencuri diagram skematik orang lain.
Frekuensi tegangan berdenyut untuk kapasitor elektrolit khas yang digunakan dalam sirkuit frekuensi daya 50Hz hanya 100Hz, dan periode pengisian dan pengosongan berada di urutan milidetik. Kapasitansi yang diperlukan bisa mencapai ratusan ribu F untuk mendapatkan koefisien pulsasi yang lebih rendah. Untuk meningkatkan kapasitansi, kapasitor elektrolit aluminium frekuensi rendah standar dirancang. kriteria pro dan kontra utama. Namun, kapasitor elektrolit filter keluaran catu daya switching memiliki frekuensi tegangan gelombang gigi gergaji yang dapat mencapai puluhan kHz atau bahkan MHz. Kapasitansi bukanlah indikator utama saat ini. Diperlukan impedansi setara yang lebih rendah dalam frekuensi operasi catu daya switching, serta efek penyaringan yang baik pada lonjakan frekuensi tinggi yang dihasilkan saat perangkat semikonduktor beroperasi. Karakteristik ini adalah tolok ukur untuk mengevaluasi kualitas kapasitor elektrolitik aluminium frekuensi tinggi.
Switching catu daya tidak dapat digunakan karena kapasitor elektrolitik frekuensi rendah standar tidak dapat beroperasi di atas sekitar 10 kHz sebelum mulai menunjukkan induktivitas. Kapasitor elektrolit aluminium frekuensi tinggi catu daya switching memiliki empat sambungan. Elektroda positif kapasitor terdiri dari dua ujung lembaran aluminium positif, sedangkan elektroda negatifnya terdiri dari dua ujung lembaran aluminium negatif.
Dalam kapasitor empat terminal, arus masuk dari satu terminal positif, berjalan melalui bagian dalam kapasitor, dan kemudian keluar dari terminal positif lainnya ke beban. Ketika kembali dari beban, arus masuk dari satu terminal negatif kapasitor, berjalan melalui bagian dalam kapasitor, dan kemudian keluar dari terminal negatif lainnya ke terminal negatif catu daya.
Kapasitor empat terminal menawarkan metode yang sangat menguntungkan untuk meminimalkan komponen tegangan yang berdenyut dan menekan kebisingan lonjakan switching karena memiliki sifat frekuensi tinggi yang kuat. Aluminium foil dipotong menjadi beberapa bagian yang lebih kecil, dan beberapa kabel dihubungkan secara paralel untuk menurunkan komponen impedansi dalam reaktansi kapasitif, yang merupakan bentuk lain dari kapasitor elektrolitik aluminium frekuensi tinggi. Selain itu, kapasitas kapasitor untuk menangani arus besar ditingkatkan dengan menggunakan bahan dengan resistivitas rendah sebagai terminal timbal.
Catu daya harus "bersih" dan pengisian energi harus tepat waktu agar sirkuit digital dapat berjalan dengan stabil dan dapat diandalkan, yang berarti pemfilteran dan pemisahan harus efektif. Secara sederhana, filtering dan decoupling adalah metode penyimpanan energi sehingga energi dapat diisi ulang dengan cepat saat chip membutuhkan arus. Tidakkah Anda berani memberi tahu saya bahwa DCDC dan LDO tidak bertanggung jawab atas hal ini? Ya, mereka dapat mengaturnya pada frekuensi rendah, tetapi sistem digital berkecepatan tinggi bekerja secara berbeda.
